- •Тема № 5 Микробиологическая переработка органических отходов. Биоконверсия растительного сырья в топливо (получение биогаза, биоэтанола, биодизеля) План:
- •1. Микробиологическая переработка органических отходов.
- •2. Биоконверсия растительного сырья в топливо (получение биогаза, биоэтанола, биодизеля).
- •1. Микробиологическая переработка органических отходов
- •1.1. Переработка растительного сырья и углеводсодержащих отходов в белок одноклеточных организмов
- •1.2. Силосование
- •1.3. Компостирование
- •2. Биоконверсия растительного сырья в топливо (получение биогаза, биоэтанола, биодизеля)
- •2.2. Экобиотехнологический процесс получения биоэтанола
- •Сырьё для производства биоэтанола
- •Промышленное производство спирта из биологического сырья.
- •Этанол как топливо
- •Топливные смеси этанола
- •Экологические аспекты применения этанола в качестве топлива.
- •2.3. Технология получения биодизеля, сырье для получения, биодизельные установки. Использование биодизеля в качестве топлива для автомобилей и с/х техники
- •Технология производства.
- •Применение.
- •Сырьё для производства.
- •Производство биодизеля
- •Экологические аспекты применения и производства.
- •Достоинства биодизеля:
- •Недостатки биодизеля:
- •Производство биодизеля из водорослей
- •Тема № 6 Вермикомпостирование План:
- •1. Биологические основы вермикультуры, вермикомпост (биогумус), вермисток (гумисол)
- •2. Вермитехнология: общие принципы разведения калифорнийского красного червя (содержание, кормление)
- •Агроэкологические требования к питательному субстрату
- •Ферментация субстрата
- •Выращивание вермикультуры зимой
- •Приготовление вермикомпоста на приусадебных и дачных участках
- •Вредители дождевых червей
- •3. Агроэкологическая характеристика копролита (биогумуса)
- •2. Энтомопатогенные препараты
- •Грибные энтомопатогенные препараты
- •Вирусные энтомопатогенные препараты
- •3. Бактерии, стимулирующие рост растений
- •4. Биоудобрения. Производство и применение, в том числе препаратов – азотфиксаторов и препаратов, улучшающих снабжение растений фосфором
- •Производство азотобактерина
- •Бактериальное удобрение фосфобактерин
- •5. Биологические средства защиты растений на основе антибиотиков
- •Кормовые антибиотики, антибиотики против фитопатогенов, биостимуляторы, пищевые консерванты
- •2. Биохимические методы анализа на основе микробных ферментов
- •3. Использование микроорганизмов и тканей живых организмов в качестве биосенсоров
- •4. Применение биосенсоров
- •Тестовые задания
- •Список литературы
Ферментация субстрата
Подготовленный субстрат проходит стадию ферментации, во время которой погибают яйца и личинки гельминтов, а также семена сорной растительности.
Ферментацию можно проводить как в естественном, так и в ускоренном режиме. При естественном режиме процесс протекает 6-7 мес. в зависимости от вида органических отходов. В условиях ускоренного режима эти сроки сокращаются до 1-3 мес. Для ускорения ферментации органические отходы укладывают в бурты, в которые затем нагнетают по трубам горячий пар температурой 50-60 °С. Субстрат, лишенный возможности саморазогреваться, расстилают слоем толщиной 20-30 см и шириной 1,0-1,5м, увлажняют до 70-80 % полной смачиваемости. Далее выстаивают 10-15 сут. После этого заселяют червями в количестве 1,5-2,5 тыс. особей на 1 м2. Для сохранения влажности субстрата его накрывают резаной соломой или мешковиной.
В процессе ферментации происходят химические реакции, в результате которых мочевая и гиппуровая кислоты, содержащиеся в навозе, разлагаются, переходя в углекислый аммоний, который распадается на аммиак, диоксид углерода и воду:
Итоговым результатом пригодности базового субстрата является «проба 50 червей». Если при заселении субстрата (взятого в небольшом количестве) 50 червями при дневном или сильном искусственном освещении они сразу же уходят в глубь органического материала и находятся там в течение суток, то субстрат готов для зачервления. Если черви выползают, то субстрат непригоден для вермикультивирования и требует проверки. Скорость разложения субстрата под действием червей в 2-3 раза больше, чем скорость созревания навоза.
Выращивание вермикультуры зимой
Зимой червей желательно содержать в закрытом отапливаемом помещении при температуре не ниже 10 °С. При температуре 7 °С черви начинают впадать в состояние анабиоза. Наиболее подходящий корм в зимнее время – навоз с содержанием не менее 20 % соломы.
Приготовление вермикомпоста на приусадебных и дачных участках
Метод вермикультивирования с успехом можно применять для переработки отходов (растительные остатки, ветви и пр.) на индивидуальных земельных участках.
Для этого отходы собирают в кучу, увлажняют и оставляют перегнивать. Через 1-1,5 мес., когда закончится процесс разогревания, накопленную массу заселяют червями (из расчета около 1 тыс. экз. на 1 м2). Спустя 3-4 мес. (в зависимости от качества субстрата и складывающихся условий) компост готов.
Для отделения червей от компоста используют достаточно простой способ. Рядом с вермикомпостной кучей из свежих отходов устраивают новую, куда черви переползают в поисках пищи.
Можно использовать также металлическое сито с отверстиями ячеек около 2 мм, через которое почву просеивают, а черви остаются на сите.
За два-три таких приема можно выбрать из ложа около 97 % популяции. Оставшиеся 3 % целесообразно сохранить в полученной органической массе.
Вредители дождевых червей
Дождевой червь не имеет никаких органов защиты, поэтому может подвергаться нападению любых животных: крыс, мышей, змей, жаб, птиц. Особенно опасны кроты. Поэтому при разведении червей следует использовать различные ограждения, например сетку (металлическую), которая предохранит от попадания внутрь ложа названных врагов. Сетку устанавливают по бокам ложа или других мест, в которых выращивают люмбрицид.
Определенную угрозу представляют также мокрицы, моль, муравьи, так как питаются главным образом жирами и сахарами, содержащимися в корме, и таким образом составляют конкуренцию червям.
Среди паразитов дождевых червей отмечаются мухи, особенно Polenia rudis. Еще один опасный вредитель червей – нематоды.